نموذج حلقة معوية الواصلة في الدجاج الحرة تخديره الممرض محددة لدراسة كلوستريديوم بيرفرنجنز الفوعة
Summary
نقدم هنا بروتوكولا لإنشاء ‘الحلقات الواصلة المعوية’ جراحيا في الأمعاء الصغيرة الدجاج. يسمح هذا الإجراء للمقارنة بين سلالات كلوستريديوم بيرفرنجنز متعددة بضراوة في الموقع في مضيف واحد. ملحوظة هذا الأسلوب يقلل من عدد الدجاج اللازمة عادة لتجارب مماثلة في فيفو .
Abstract
ودرس الأمعاء نخرية في الدجاج باستخدام مختلف نماذج العدوى في الجسم الحي . ومعظم هذه استخدام مزيج من العوامل المهيئة مثل الكوكسيديا والنظام الغذائي، مع تزقيمية مدتها أو الإدارة عن طريق تغذية استخدام كلوستريديوم بيرفرنجنز. في هذه النماذج، يتطلب مقارنة عدة سلالات بيرفرنجنز جيم- فوعة الدراسات عدد كبير من المضيفين للحصول على نتائج ملموسة. يمكن أن يكون معدل الوفيات أثناء فترة الدراسة عالية اعتماداً على نموذج تجريبي، ومن ثم زيادة الشواغل الأخلاقية فيما يتعلق بالرفق بالحيوان في البحث. من المهم تطوير نماذج جديدة من العدوى التي تحتاج إلى عدد أقل من الحيوانات لدراسة نشوء المرض، بعد تقديم نتائج هامة وصحيحة إحصائيا، في الحد من استخدام الحيوانات في البحوث. قد استخدمت نماذج المعوية الحلقة الواصلة لدراسة التهابات كلوستريديال في العديد من الأنواع مثل الفئران والأرانب والعجول. وبعد العمليات الجراحية لإنشاء شرائح الحلقة الواصلة، يتم حقن سلالات بيرفرنجنز جيم- مباشرة في الحلقات إقامة اتصال وثيق بين البكتيريا ومخاطيه الأمعاء. وتؤخذ عينات من الأمعاء ومحتويات لومينال في إنهاء الإجراءات بعد بضع ساعات. يمكن تلقيح سلالات بكتيرية متعددة في كل الحيوانات، ومن ثم الحد من عدد المواضيع المطلوبة في هذه التجارب. أيضا، يتم تنفيذ إجراءات تحت التخدير العام لتقليل ألم الحيوان. سيكون هذا النموذج في الدجاج، وأكثر ملاءمة من الإدارة عن طريق الفم لمقارنة بيرفرنجنز جيم- إجهاد القدرة الإمراضية لأن هناك حاجة إلى عدد أقل من الحيوانات، وتلزم لا العوامل المهيئة للحث على هذا المرض، ويتم التحكم في الألم بالمسكنات . نموذج الحلقة الواصلة المعوية وصف ضعيف في الدجاج وتوحيد ضروري للاستخدام الأمثل لها. هذه المخطوطة يوفر جميع الخطوات اللازمة لإنشاء العديد من الحلقات الواصلة المعوية في الدجاج ويجمع معلومات عن النقاط الحرجة للحصول على نتائج صحيحة.
Introduction
استخدام نماذج حيوانية لدراسة الأمراض المعدية التي تصيب الإنسان والحيوان أداة أساسية في تقييم عوامل الفوعة تنظم الآلية المرضية لشرط معين، وكذلك فيما يتعلق بوضع استراتيجيات لمنع أو علاج الأمراض1. وعلى الرغم من المزايا العديدة لاستخدام نماذج حيوانية لدراسة الأمراض المختلفة، تنشأ الشواغل الأخلاقية فيما يتعلق بهذه الممارسة. يحتاج الباحثون للحد من استخدام الحيوانات في حين الحصول على نتائج ملموسة وصالحة. مفهوم المبادئ 3 روبية (استبدال وتقليل وصقل) وضعت لضمان معالجة قضايا الرعاية الاجتماعية في مثل هذه المحاكمات. في دراسات التهاب الأمعاء نخرية الدجاج، تستخدم في فيفو نماذج الدجاج للتحقيق المسببات والوقاية والعلاج من هذا الشرط2،3،،من45. وتدار سلالات ممرضة من بيرفرنجنز جيم- تحمل عوامل الفوعة محددة، مثل السمية نتب6، يسبب التهاب الأمعاء نخرية في الدجاج7. مبدأ الاستبدال، ولذلك يصعب، تحقيق في مثل هذه الحالة عوامل الفوعة هذه قد لا تكون ذات أهمية حاسمة في الأنواع الحيوانية الأخرى. ومعظم النماذج للامعاء نخرية في الدجاج استخدام تركيبة من عوامل الخطر، مثل الكوكسيديا وتغيير النظام الغذائي لحمل نخرية الأمعاء تليها تزقيمية مرق الثقافة التي تحتوي على عدد كبير من. بيرفرنجنز جيم-2 هذه النماذج سوف يحفز هذا المرض في عدد كبير من الدجاج، والوفيات يمكن أن تكون هامة في مثل هذه المحاكمات8، مما يثير المخاوف حول مبادئ الحد والصقل في الأبحاث الحيوانية.
نماذج الحلقات الواصلة المعوية بديل المرغوب فيه لدراسة الأمراض الناجمة عن العوامل الممرضة المعوية فيما يتعلق بمبدأ تخفيض، وصقل. قطاعات الأمعاء تسمى ‘الحلقات’ في هذه النماذج، يتم إنشاؤها بواسطة وضع الحروف المركبة على طول الأمعاء شكل حجرات مستقلة والمحكم حيث يمكن حقن مسببات الأمراض وحدها9 أو مع الجزيئات الأخرى، مثل لقاح المرشحين 10 , 11-توضع مسببات الأمراض ذات الأهمية في اتصال وثيق مع الخلايا المعوية، وبعد بضع ساعات من وقت الإصابة، يمكن استرداد العينات المعوية لمزيد من التحليل. وهذا يسمح باستخدام العلاج ومراقبة مجموعات متعددة في نفس الحيوان. يمكن إجراء التحليل الإحصائي مع نماذج التدابير المتكررة، مما يزيد من قوة التمييز بين المجموعات ويقلل من عدد الدجاج اللازمة مقارنة بمحاكمات تزقيمية الشفوي. أيضا، يتم تنفيذ العمليات الجراحية ومرات الإصابة اللاحقة تحت التخدير العام المستمر والتسكين، ومن ثم تقليل الألم الحيوان. ليجيشنز حلقة مغلقة، نموذجا مثاليا لخفض إعداد المضيف وإنشاء نظام أكثر إنسانية في الأبحاث الحيوانية.
نماذج الحلقات الواصلة المعوية الموصوفة كذلك في الأنواع المختلفة، مثل العجول والأرانب والفئران2،9، ولكن وصف ضعيف في الدجاج7. لاستخدام أمثل لهذا النموذج الجراحية، الأسلوب السليم والتنفيذ ضرورية لخلق الحلقات المعوية الواصلة لتجنب الأضرار بسلامة الأمعاء. والهدف من هذه المخطوطة وصف أسلوب خطوة بخطوة في إنشاء الحلقات المعوية متعددة في نموذج دجاج. ويحد هذا الأسلوب الجراح مهارة وخبرة، كإجراءات دقيقة ضرورية لنجاح المشروع.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد وصف نماذج الحلقات المعوية في العديد من الأنواع لدراسة التفاعل المضيف الممرض والمرضية للأمراض الناتجة عن مسببات الأمراض المعوية المختلفة، مثل كلوستريديوم بيرفرنجنز، المطثيّة العسيرة و السالمونيلا انتيريكا7،9،13،</su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل الرئيس في “بحوث الدواجن” (م. بولين) من “كلية الطب البيطري” جامعة مونتريال. بولين بيليغوز والأصل وضع النموذج. بولين بيليغوز والأصل إجراء العمليات الجراحية. الدكتور بيرنز ساعد في وضع بروتوكول التخدير. الأصل الدكتور تحرير الفيديو وكتبت المخطوطة. بيرنز Drs، ديسروتشيرس وبولين تحرير المخطوطة.
Materials
| EZ-Scrub 747 | Becton Dickinson and Company | 4% chlorhexidine gluconate detergent impregnated sterile brush. No catalog number available. Web address: https://www.bd.com/en-us/offerings/capabilities/infection-prevention/surgical-hand-scrubs/ez-scrub-preoperative-surgical-scrub-brushes | |
| Isopropyl alcohol 70% USP 4 L | Commercial isopropyl alcohol | P016IP70 | Web address: http://www.comalc.com/products/ |
| Chlorexidine | Sigma-Aldrich | 282227-1G | Chlorhexidine gluconate solution, must be diluted to 4%. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/282227?lang=fr®ion=CA&gclid=EAIaIQobChMI8vHr4_OY1wIV3rrACh2ZWQKuEAAYAiAAEgLKx_D_BwE |
| Surgical Drape Small (27 inch x 24 inch) with 3 x 6 inch Fenestration | Veterinary Specialty Products | 32724 | Web address: http://www.vetspecialtyproducts.com/index.cfm?fuseaction=ecommercecatalog.detail&productgroup_id=15 |
| Scalpel blades #3 | Swann-Morton | 301 | Web address: https://www.swann-morton.com/product/16.php |
| Sterile saline NaCl 0.9% | Sigma-Aldrich | S8776-100ML | Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s8776?lang=fr®ion=CA |
| Vicryl 3-0 | Ethicon | D9003 | Polyglactin multifilament absorbable suture material. Web address: http://www.ethicon.com/healthcare-professionals/products/wound-closure/absorbable-sutures/coated-vicryl-polyglactin-910-suture |
| Syringe 1 ml with 26G needle | Becton Dickinson and Company | 329652 | Web address: https://www.bd.com/en-us/offerings/capabilities/diabetes-care/insulin-syringes/bd-1-ml-conventional-insulin-syringes |
| Brain Heart Infusion | Sigma-Aldrich | 1104930500 | Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/mm/110493?lang=fr®ion=CA&cm_sp=Insite-_-prodRecCold_xorders-_-prodRecCold2-1 |
| Eppendorf tube | Sigma-Aldrich | T9661-500EA | Microcentrifuge tube. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t9661?lang=fr®ion=CA&gclid=EAIaIQobChMI-YizzfiY1wIVRkCGCh30SQjuEAAYAiAAEgLK5fD_BwE |
| Formalin solution, buffered neutral, 10% | Sigma-Aldrich | HT501128-4L | Ratio tissue : formalin of 1: 10 for adequate fixation. Web address: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/ht501128?lang=fr®ion=CA |
| Clostridium perfringens strains | Université de Montréal, Chaire en recherche avicole | N/A | Specific to each laboratory, available upon request to correspondant author |
References
- Vitale, A., Chiarotti, F., Alleva, E. The use of animal models in disease research. Rare diseases and orphan drugs. 2 (1), 1-4 (2015).
- Uzal, F. A., et al. Animal models to study the pathogenesis of human and animal Clostridium perfringens infections. Veterinary Microbiology. , (2015).
- Bernier, G., Phaneuf, J. B., Filion, R. Necrotic enteritis in broiler chickens. III. Study of the factors favoring the multiplication of Clostridium perfringens and the experimental transmission of the disease. Canadian Journal of Comparative Medicine. 41 (1), 112-116 (1977).
- Al-Sheikhly, F., Truscott, R. B. The pathology of necrotic enteritis of chickens following infusion of broth cultures of Clostridium perfringens into the duodenum. Avian Diseases. 21 (2), 230-240 (1977).
- Wicker, D. L., Iscrigg, W. N., Trammell, J. H. The control and prevention of necrotic enteritis in broilers with zinc bacitracin. Poultry Science. 56 (4), 1229-1231 (1977).
- Keyburn, A. L., et al. NetB, a new toxin that is associated with avian necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens. PLoS Pathog. 4 (2), e26 (2008).
- Timbermont, L., et al. Origin of Clostridium perfringens isolates determines the ability to induce necrotic enteritis in broilers. Comp Immunol Microbiol Infect Dis. 32 (6), 503-512 (2009).
- Paradis, M. A., et al. Efficacy of avilamycin for the prevention of necrotic enteritis caused by a pathogenic strain of Clostridium perfringens in broiler chickens. Avian Pathol. 45 (3), 365-369 (2016).
- Valgaeren, B., et al. Lesion development in a new intestinal loop model indicates the involvement of a shared Clostridium perfringens virulence factor in haemorrhagic enteritis in calves. Journal of Comparative Pathology. 149 (1), 103-112 (2013).
- Goossens, E., et al. The C-terminal domain of Clostridium perfringens alpha toxin as a vaccine candidate against bovine necrohemorrhagic enteritis. Vet Res. 47 (1), 52 (2016).
- Goossens, E., et al. Toxin-neutralizing antibodies protect against Clostridium perfringens-induced necrosis in an intestinal loop model for bovine necrohemorrhagic enteritis. BMC Vet Res. 12 (1), 101 (2016).
- Parent, E., Archambault, M., Charlebois, A., Bernier-Lachance, J., Boulianne, M. A chicken intestinal ligated loop model to study the virulence of Clostridium perfringens isolates recovered from antibiotic-free chicken flocks. Avian Pathol. 46 (2), 138-149 (2017).
- Janvilisri, T., et al. Temporal differential proteomes of Clostridium difficile in the pig ileal-ligated loop model. PLoS One. 7 (9), e45608 (2012).
- Aabo, S., et al. Development of an in vivo model for study of intestinal invasion by Salmonella enterica in chickens. Infection and Immunity. 68 (12), 7122-7125 (2000).
- Meurens, F., et al. Early immune response following Salmonella enterica subspecies enterica serovar Typhimurium infection in porcine jejunal gut loops. Vet Res. 40 (1), 5 (2009).
- Gerdts, V., et al. Multiple intestinal ‘loops’ provide an in vivo model to analyse multiple mucosal immune responses. J Immunol Methods. 256 (1-2), 19-33 (2001).
- Wade, B., et al. The adherent abilities of Clostridium perfringens strains are critical for the pathogenesis of avian necrotic enteritis. Vet Microbiol. 197, 53-61 (2016).
- Cooper, K. K., et al. Virulence for chickens of Clostridium perfringens isolated from poultry and other sources. Anaerobe. 16 (3), 289-292 (2010).
- Cooper, K. K., Songer, J. G. Virulence of Clostridium perfringens in an experimental model of poultry necrotic enteritis. Veterinary Microbiology. 142 (3-4), 323-328 (2010).
- Chalmers, G., Bruce, H. L., Toole, D. L., Barnum, D. A., Boerlin, P. Necrotic enteritis potential in a model system using Clostridium perfringens isolated from field outbreaks. Avian Diseases. 51 (4), 834-839 (2007).
